端初级电感转换器
(SEPIC) 能够经过一个大于或许小于调理输出电压的输入电压作业。除能够起到一个降压及升压转换器的效果以外，SEPIC 还具有最少的有源组件、一个简易操控器和钳位开关波形，然后供给低噪声运转。看是否运用两个磁绕组，是咱们辨认 SEPIC 的一般办法。这些绕组可绕于共用铁芯上，其与耦合双绕组电感的状况相同，或许它们也可所以两个非耦合电感的独自绕组。规划人员一般不确认哪一种办法最佳，以及两种办法之间是否存在实践差异。本文对每种办法进行研究，并评论每种办法对实践 SEPIC 规划发生的影响。
电路运转
图 1 显现了耦合电感的根本 SEPIC。当FET (Q1) 敞开时，输入电压施加于初级绕组。由于绕组比为 1：1，因而次级绕组也被施加了一个与输入电压持平的电压；可是，由于绕组的极性，整流器 (D1) 的阳极被拉负，并被反向偏置。整流器偏颇封闭，要求输出电容在这种“导通”时刻期间支撑负载，然后逼迫 AC电容 (CAC) 充电至输入电压。Q1 敞开时，两个绕组的电流为 Q1 到接地，而次级电流流经 AC 电容。“导通”时刻期间总 FET 电流为输入电流和输出次级电流的和。
FET 封闭时，绕组的电压反向极性，以保持电流。整流器导电向输出端供给电流时，次级绕组电压现在被钳位至输出电压。经过变压器效果，它对初级绕组的输出电压进行钳位。FET 的漏极电压被钳位至输入电压加输出电压。FET“封闭”时刻期间，两个绕组的电流流经 D1 至输出端，而初级电流则流经 AC 电容。
伏-微秒平衡
耦合电感由两个非耦合电感替代时，电路运转状况相似。要让电路正确运转，有必要在每个磁芯之间保持伏-微秒平衡。也就是说，关于两个非耦合电感而言，在FET“导通”和“封闭”时刻期间，每个电感电压和时刻的积有必要巨细持平，而极性相反。经过代数办法标明，非耦合电感的 AC 电容电压也被充电至输入电压。在 FET“封闭”时刻期间，输出端电感被钳位至输出电压，其与耦合电感的次级绕组相同。在 FET“导通”时刻期间，AC 电容在电感施加一个与输入电压持平但极性相反的电势。每间隔时刻，对电感界说电压进行钳位，这样伏-微秒平衡便决议了占空比 (D) 的巨细。其在接连导通形式 (CCM) 运转时，可简略标明为：
FET 导通时，施加于输入端电感的电压等于输入电压。FET封闭时，伏-微秒平衡经过钳位其 VOUT 来保持。记住，FET 导通时，输入电压施加于两个电感；FET 封闭时，输出电压施加于两个电感。两个非耦合电感 SEPIC 的电压和电流波形，与耦合电感版别的状况十分相似，以至于很难分辩它们。
两个仍是一个？
假如 SEPIC 类型之间的确存在少量的电路运转差异的话，那么咱们应该运用哪一种呢？咱们一般挑选运用耦合电感，是因其更少的组件数目、更佳的集成度以及相关于运用两个单电感而言更低的电感要求。可是，高功率现货耦合电感有限的挑选规模，成为摆在广阔电源规划人员面前的一个难题。假如他们挑选规划其自己的电感，则有必要规则一切相关电参数，而且有必要面临更长的交货时刻问题。耦合电感 SEPIC 可获益于漏电感，其可下降 AC 电流损耗。耦合电感有必要具有 1：1 的匝数比，以施行伏-微秒平衡。挑选运用两个独自的非耦合电感，一般能够更广泛地挑选许多现货组件。由于并不要求每个电感的电流和电感彻底持平，因而能够挑选运用不同的组件尺度，然后带来更大的灵活性。
方程式 1 到 3 标明晰耦合电感和非耦合电感的电感核算进程。
方程式核算得到最大输入电压和最小负载时 CCM 运转所需的最小电感。50% 占空比运转（VIN 等于 VOUT 时呈现）和一致功率条件下，比较这些方程式可知，方程式 1 中耦合电感的核算值对错耦合电感核算值的两倍。由于转换器必定会有损耗，而大多数输入电压源均有很大不同，因而这种简化了的电感泛化一般为过错的；但它一般足以敷衍除极点状况以外的一切状况。它一般意味着，转换器会比预期稍快一点进入非接连导通形式 (DCM) 运转，其在大多数状况下依然能够承受。如前所述，运用非耦合电感时，正如咱们一般假定的那样，无需输出端电感的值与输入端电感相同；可是为了简略起见必定会这样做。运用 VOUT/VIN 调理输入端电感，便可确认输出端电感值。运用更小值输出端电感的优点是，它一般尺度更小而且本钱更低。
实例规划
“表 1”所示标准为规划比较的根底。第一个规划运用一个耦合电感，而第二个则运用两个非耦合电感。
表 1 原型 SEPIC 电气标准
运用一个耦合电感的规划是典型的 64W 输出功率车载输入电压规模。方程式1标明，耦合电感要求 12 µH 的电感，以及 13 A 的组合电流额定值（根据 IIN + IOUT）。这种规划特别具有挑战性，由于现货电感挑选规模有限。因而，咱们指定并规划了 Renco 自界说电感。该电感环绕在一个分离式线轴上以发生漏电感，旨在最小化能够引起损耗的循环 AC 电流。发生这些损耗的由于，施加在漏电感的 AC 电容纹波电压。若想施行低功耗规划，Coilcraft（MSS1278 系列）和Coiltronics（DRQ74/127 系列）的耦合电感均是较好的现货产品。
就非耦合电感规划而言，33-µH Coilcraft SER2918用于L1，而22-µH Coiltronics HC9 则用于 L2。它们的挑选均根据绕组电阻、额定电流和尺度。挑选电感时，规划人员有必要留意还要考虑铁芯和 AC 绕组损耗。这些损耗可下降电感的有用DC电流，但并非一切厂商都供给核算所需的悉数信息。过错的核算成果，会大大添加铁芯温度，使其超出典型的 40°C 温升。它还会下降功率，而且加快过早失效现象的呈现。
图 2 运用耦合电感的 SEPIC（4A 时 16V）
图 2 显现了运用一个耦合电感的原型 SEPIC的示意图。若想在规划中施行非耦合电感，只需在相同 PWB 上用两个电感替换耦合电感便可。图 3 显现了两种原型电路。图 3b 中，L1 占用了耦合电感的空间，而 L2 则坐落右上角。
正如估计的那样，两个电路以一种近乎彻底相同的方法作业，且开关电压和电流波形本质相同。但在功能方面存在一些重要的差异。耦合电感规划的操控环路适当良性，而非耦合电感规划则在开始时分呈现不稳定。环路增益丈量标明，高 Q、低频谐振是元凶巨恶，其要求添加一个 R/C 阻尼滤波器与 AC %&&&&&%并联。极大简化时，谐振频率好像约为：
图 3 SEPIC 原型
SEPIC 电路具有十分复杂的操控环路特性，一起由于剖析成果的解说一般较为困难，因而必需运用一些数学东西来进行具体剖析。添加这种 R/C 阻尼滤波器（220 µF/2Ω）会添加本钱、电路面积和损耗。比较一个单耦合电感，运用两个非耦合电感会使面积添加 10%。
图 4 显现了两种电路的丈量功率。咱们能够看到，耦合电感规划的功率添加多达 0.5%。这可能是由于耦合电感规划的总铁芯损耗更低，由于其 DC 接线损耗实践高于运用非耦合电感的规划。L2 运用一种粉状铁芯资料，其往往具有比L1 和自界说 Renco 耦合电感所用铁氧体资料更高的损耗。虽然运用了 L2 的铁氧体资料，但其会导致更大的面积。
图 4 耦合和非耦合电感均获得了较好的功率
定论
运用一个耦合电感或许两个非耦合电感，均能成功施行SEP%&&&&&%。更高的功率、更小的电路面积以及更良性的操控环路特性，这些都是运用正确环绕的自界说耦合电感时原型硬件所带来的优点。自界说组件没有现货器材那么抱负，而许多耦合电感到处能够购买到，且尺度更小。假如产品上商场时刻至关重要，则非耦合电感可为规划人员带来更大的灵活性。
